Способ получения ксилоуронида

Способ получения ксилоуронида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КСИЛОУРОНИДА , включакщий делигнификацию древесины раствором гидроперекиси ацети- . ла, экстракцию полученной холоцеллюлозы водным раствором едкого калия, осаждение и.нейтрализацию ксиланов, диализ и выделение целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и качества продукта и упрощения процесса, делигнификацию проводят 5-7%-ным раствором гидроперекиси ацетила в смеси 30-35%ного этилового спирта с водой при «соотношении древесины и делигнифицируюш .его раствора 1:10-14, а для экстракции , используют холоцеллюлозу с .влажностью 80-85%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5П С 08 В 37 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ б (21) 3342765/23-05

22) 16 09.81, 46) 23. 10. 83. Вюл. У 39 (72) .С.Я.Перконе, В.С.Чудар, ф.К.Аренс, Ю.KI.Êàòêåâè÷ и P.Ã.Êàòêåвич (53) 547. 458. 5 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 730694, кл. С 08 В 37/02, 1980.

2. Шарков В.И. и др. Получение .чистого ксилоуронида из древесины березы. И., "Лесная промышленность", 1969, с. 25 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КСИЛОУРОНИДА, включакщий делигнификацию древе.„Я0„„, 1049500 д сины раствором гидроперекиси ацети-! ла, экстракцию полученной холоцеллюлоэы водным раствором Едкого калия, осаждение и нейтрализацию ксиланов, диалнз и выделение целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и качества продукта и упрощения процесса, делигнификацию проводят 5-76-ным раствором гидроперекиси ацетила в смеси 30-35%ного этилового спирта с водой при .<соотношении древесины и делигнифицируюшего раствора 1:10-14, а для экстракцни используют холоцеллюлозу с .влажностью 80-85%.

1049500

Изобретение относится к получению высокомолекулярных полисахаридов, например ксиланов, и может быть использовано для иммобилизации. биологически активных веществ, например ферментов, применяемых в химической, 5 микробиологической, пищевой промышленности, а также в медицине и для ,научных целей.

Известен способ получения высокомолекулярного полисахарида для иммобилизации ферментон, состоящий в том, что производные декстрана с молекулярной массой 20000-100000 окисляют перйодатами до степени окисления 648> k1 ).

Однако указанные носители дефи цитны, способы их получения сложны, а связывание биологически активных веществ с декстранами требует предварительного перевода полисахарида в химически активную форму, Окисление декстрана осуществляют с помощью перйодатов.

Наиболее близким к изобретению является способ получения ксилоуронидов из опилок древесины березы, согласно которому опилки делигнифицируют раствором гидроперекиси ацетила.

Для обработки 300 г абсолютно сухих древесных опилок. требуется 3 л 5%-ного раствора гидроперекиси ацетила с последующей варкой при 75-90 С в течео ние 16 мин. Полученную холоцеллюлоэу промывают горячей водой и высушивают.

В дальнейшем из воздушно-сухой холоцеллюлозы 10%-ным раствором КОН экст-35

1 рагируют ксилон. На 300 г холоцеллюлозы используют 3 л 10%-ного КОН. ,После выдержки в течение 24 ч смесь фильтруют и промывают 1 л 10%-oro

КОН. 4Q

Объединенные щелочные растворы ксилана охлаждают до 3-5 С и нейтрао лизуют уксусной кислотой до .слабокислой реакции. Ксилан из раствора осаждают этанолом (соотношение раствор ксилана:этанола I:1). По истечению

12-14 ч образовавшийся осадок фильтруют, к осадку прибавляют 250 кп воды, подкисляют НС1 до рН 2,0-2,5 и спустя 4 ч проводят диализ против проточной воды в течение 2-3 сут, используя при этом пергаментные или целлофановые мембраны. По окончании диализа осадок ксилана снова осаждают этанолом, на 1 л смеси — 1,5 л этанола. Осадок фильтруют, промывают этанолом, отжимают и высушивают.

Выход ксилоуронида от сухой березовой древесины составляет 19-20% Г2$

Однако известный способ имеет существенные недостатки, а именно 60 сравнительно низкий выход ксилоуронида 805 от содержания его в древесине, длителЬность процесса, высушенный на воздухе ксилан трудно растворяется s слабощелочных растворах, 65,что снижает реакционную способность ксилана.

Кроме того, применение водопроводной воды снижает качестно ксилана (блокируются активные карбонильные группы).

Целью изобретения является повышение выхода и качества продукта и упрощение процесса.

Постанленная цель достигается согласно способу получения: ксилоуронида, включающему делигнификацию древесины раствором гидроперекиси ацетила, экстракцию полученнсй холоцеллюлозы раствором едкого калия„ осаждение и нейтрализацию ксиланон, диализ и выделение целевого продукта, делигнификацию проводят 5-7%-ным раствором гидроперекиси ацетила н смеси 30-35%-ного этилоного спирта с водой при соотношении древесины и делигнифицирующего раствора 1:,10-14, а для экстракции используют холоцеллюлозу с влажностью 80-85%.

По предлагаемому способу удаление солей путем диализа из раствора ксилоуронида проводят через мембраны типа "КУТИЭАН" против деминералиэованной ноды, что сокращает время диализа и повышает качество продукта.

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве делигнификациру|ощего агента используют 5-7Ъ-ный растнор гидроперекиси ацетила н 30-35%-яом этаноле, а экстракцию ксилоуронида из холоцеллюлозы проводят без ее высушинания 10%-ным раствором КОН„ причем диализ ксиланового раствора (удаление солей ) проводят с применением мембран типа "КУТИЭАН" в течение 24 36 ч и водную суспензию ксилана или лиофилизуют или сразу после диализа используют для иммобилизации ферментон.

Техническая мембрана типа "КУТИЭАН" (производство ЧССР ) предназначе(на для отделения полисахари,цон, обладающих молекулярной массой выше тысячи.

II р и м е р 1. Опилки древесины березы обрабатывают 5Ъ-ным раствором гидроперекиси ацетила в 35%-ном этаноле при 70 С в течение 16 мин (соотношение древесина — делигнифицирующий раствор 1i10 ). Полученную холо" целлюлозу промывают горячей водой до отрицательной реакции на гицроперекись ацетила и отжимают до влажности 80II. Из нлажной холоцеллюлозы

103-ным растнором K0H (соотношение абсолютно сухая целлюлоза (а/с щелочной раствор 1:10) экстрагируют ксилан, выдерживая смесь н течение 24 ч, Смесь фильтруют и проьынают 10%-ным

КОН (соотношение абсолютно сухая холоцеллюлоза:щелочной раствор 1:3,3).

Обьединенные щелочные растворы ох1049500

Составитель Т.Мартинская

Редактор Н.Джуган Техред Ж.Кастелевич Корректор. A. Тяско

Заказ 8355/26 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rio делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 лаждают до ЗОC и нейтрализуют уксусной кислотой до слабокислой реакции.

Ксилан из раствора осаждают этанолом (соотношение раствор ксилана:этанол

1:1). По истечейии 12 ч .образовавшийся осадок фильтруют, потом его сус5 пендируют в деминерализованной воде, раствором НС1 доводят до рН 2,0 и диализуют используя мембраны типа

"КУТИЗАН" в течение 24 ч против деминерализованной воды. Полученный водный раствор ксилоуранида после диализа используют для иммобилизации ферментов или лиофилизуют.

Выход продукта — 24% от абсолютно сухой древесины. Характеристика пока- 15 эателей: степень полимеризации 112, молекулярная масса 1600, количество мгЕ альдегидных групп ------- — -- 3, О, i г препарата/ количество уроновых кислот 10,0%. 2О

Пример 2. Опилки древесины березы обрабатываются 6%-ным раство ром гидроперекиси ацетила в 32,5%-ном этаноле при 80 С в течение 16 мин ,(соотношение древесина:делигнифици. рующий раствор 1:12). Полученную холоцеллюлозу промывают горячей водой до отрицательной реакции на гидроперекись ацетила и отжимают до влажности 85%. Из влажной холоцеллюлозы ЗО

10%-ным раствором КОН,(соотношение абсолютно сухая холоцеллюлоза:щелочной раствор 1:10 ), экстрагируют ксилан, выдерживая смесь в течение 24 ч.Смесь фильтруют и промывают 10%-ным КОН З5 (соотношение а/с холоцеллюлоза:щелочной раствор 1:3,3). Объединенные щелочные растворы охлаждают до 5ОС и нейтрализуют уксусной кислотой до слабокислой реакции. Ксилан из раст-. 4О вора осаждают этанолом (соотношение раствор ксилана:этанол 1:1 ). По истечении 14 ч образовавшийся осадок фильтруют, потом его суспендируют в деминерализованной воде, раствором

НС1 доводят до рН 2,5 и диализуют, 45 используя мембраны типа "КУТИЗАН" в течение 30 ч против деминералиэованной воды. Полученный водный раствор ксилана высушивают лиофильно или сразу после диализа используют для 50 иммобилизации.

Выход продукта 23,.9% от абсолютно сухой древесины, характеристика показателей: степень полимеризации 119; молекулярная масса 17500; количество альдегидных групп (мгЕ/г препара" та) 2,6, количество уроновых кислот

8,5%.

Пример 3. Опилки древесины обрабатывают 7%-ным раствором гидроперекиси ацетила в 30%-ном этаноле при 75 С в течение 16 мин (соотношение древесина:делегнифицирующий раствор 1:14).

Полученную холоцеллюлозу промывают горячей водой до отрицательной реакции на гидроперекись ацетила и отжимают до влажности 83%. Из влажной холоцеллюлозы 10%-ным раствором КОН (соотношение а/с холоцеллюлоза:щелочной раствор 1:14 ) экстрагируют ксилан, выдерживая смесь в течение 24 ч.

Смесь фильтруют и проьывают 10%-ным

KOH (соотношение а/с холоцеллюлоза: щелочной раствор 1:3,3 ). Объединенные щелочные растворы охлаждают до 4ОС и нейтрализуют уксусной кислотой до слабой реакции ° Ксилан иэ раствора осаждают этанолом (соотношенив раствор ксилана: этанол 1:.1 ). По истечении 13 ч образовавшийся осадок фильтруют, потом его суспендируют в деминерализованной воде, раствором

НС1 доводят до рН 2,2 и диализуют используя мембраны типа "КУТИЗАН" в течение 36 ч против деминерализованной воды. Полученный водный растВор ксилана после диализа используют для иммобилизации или лиофилизуют.

Выход продукта 23% от абсолютно сухой древесины, характеристика показателей: степень полимеризации 120, молекулярная масса 18000; количество альдегидных групп (мгЕ/г препарата )

2,6„ количество уроновых кислот 8.1%.

Таким образом, изобретение позволяет увеличить выход продукта (в среднем на 16%), упростить процесс получения ксилоуронида, расширить ассортимент носителей для иммобилизации биологически активных aeulecTa а также повысить активность иммобилизованных на носителе ферментов, например активность протеолитического ферментного комплекса гриба Aspergillus oruzoe увеличивается в 2-4 раза от исходной